类气相ClO₂脱除燃煤烟气中氮氧化物实验研究

来源期刊：煤炭学报2020年第10期

论文作者：孙淑君 马素霞 杨秉川 王杰 崔荣基

文章页码：3600 - 3606

关键词：ClO2;·OH;类气相;氧化吸收;脱硝;

摘    要：燃煤电厂排放的烟气中含有大量的氮氧化物,不仅对生态环境造成了巨大的危害,也是产生雾霾的主要原因之一。氮氧化物中的主要成分为NO,NO不溶于水的特性使其难以在传统脱硫塔中进行脱除。为经济有效的脱除燃煤烟气中的氮氧化物,采用氧化吸收法进行脱硝研究。通过对比不同氧化剂的氧化性能,选取ClO₂为氧化剂,将其在140℃的条件下进行气化,转变为类气相氧化剂。将烟气中NO预氧化成易溶于水的NO₂,再结合饱和氢氧化钙溶液吸收氧化产物进行燃煤烟气脱硝研究。通过电子顺磁共振检测（ESR）以及·OH抑制剂添加实验说明类气相ClO₂在氧化过程中产生了·OH等强氧化性自由基,极大地促进了对NO的氧化。实验结果表明,脱硝效率随物质的量比（ClO₂/NO）的增加而增加,当物质的量比（ClO₂/NO）大于0.84后,脱除效率增加缓慢;在110～170℃内,温度对类气相ClO₂脱除NO的影响较小;酸性条件有利于NO的脱除效率的增加,但总体影响较小,当烟气中SO₂与NO共同存在时,类气相ClO₂优先氧化烟气中的NO。最佳反应条件为:物质的量比（ClO₂/NO）=0.84,反应温度为140℃,溶液pH=3左右,此时NO的氧化脱除效率可以达到92.5%。采用离子色谱对氧化产物分析,指出NO的主要氧化产物为NO₃^-并提出类气相ClO₂对烟气中NO的氧化脱除机理,表明类气相ClO₂结合碱液氧化吸收具有良好的工业应用前景。